我國科研團隊在全固態金屬鋰電池領域取得重大突破,成功攻克固態電池性能瓶頸,推動續航能力實現翻倍增長。此前,100公斤電池僅能支持500公里續航,而新技術有望將這一數字提升至1000公里以上,為新能源汽車產業注入強勁動力。
固態電池的商業化進程長期受制于固-固界面接觸難題。鋰離子作為電池充放電的“關鍵信使”,需在正負極間快速遷移,而傳統硫化物固體電解質與金屬鋰電極的物理特性差異顯著——前者硬如陶瓷,后者軟似橡皮泥。二者接觸時形成的凹凸界面,如同將橡皮泥強行粘貼在陶瓷板上,導致鋰離子遷移受阻,嚴重影響電池效率。
針對這一痛點,國內多支科研團隊從材料創新入手,提出三大技術解決方案。其中,中國科學院物理研究所團隊開發的“碘離子界面修飾技術”尤為引人注目。研究顯示,碘離子在電場作用下會主動遷移至電極與電解質界面,形成動態填充層。這種“自修復”機制如同為鋰離子鋪設了一條平滑通道,使界面接觸阻抗降低90%以上,從根本上解決了固態電池的實用化障礙。
中國科學院金屬研究所則通過“柔性骨架結構”實現技術突破。科研人員將聚合物材料構建為三維網絡,賦予電解質類似保鮮膜的柔韌性。實驗表明,該結構在經歷2萬次彎折、扭曲成麻花狀后仍保持完整,同時通過嵌入功能性化學基團,使鋰離子傳導率提升3倍,電池容量增加86%。這種“剛柔并濟”的設計,讓固態電池同時具備高能量密度與抗機械形變能力。
清華大學團隊提出的“氟化物界面強化技術”則聚焦安全性能。通過在電解質表面構建含氟保護層,有效阻隔了高電壓條件下電極與電解質的副反應。極端測試顯示,滿電狀態的電池在經受針刺穿透、120℃高溫烘烤后均未發生起火或爆炸,驗證了其“安全續航雙保障”的特性。這項技術為固態電池在高溫、高振動等惡劣環境下的應用開辟了新路徑。
目前,相關技術已進入中試階段,部分成果被納入新能源汽車行業技術標準。業內專家指出,隨著材料體系與制造工藝的持續優化,固態電池有望在3年內實現規模化量產,徹底改變電動汽車“里程焦慮”與“安全隱憂”并存的現狀。





